BAT64電路中,電流互感器的副邊與變壓器副邊串聯,副邊電壓進行相量疊加后,再輸入到整流器。

可見,整流器輸人端的電壓大小取決于互感器及變壓器副邊電壓的相量和,因而其大小不僅與電壓和負載電流的大小有關,而且與兩者的相位差有關,也即與負載的性質有關。相復勵電路可以有多種形式,圖4-6所示為電壓相加型相復勵電路。相復勵電路可以與自勵式有刷交流發電機配套使用,也可以和帶旋轉整流器的兩級式無刷交流發電機配套工作,如波音707飛機上采用的就是這種帶有相復勵電路的兩級式無刷交流發電機。圖4-7所示為一相電壓相加型相復勵電路簡化原理圖。

圖4-7 電壓相加型相復勵電路一相簡化原理圖

圖4-7中,與電流互感器副邊并聯的為復勵阻抗z。從理論上來說,復勵阻抗必不可少,如果z=0,電流互感器副邊被短路,不起作用,勵磁電壓只與發電機端電壓有關;如果z=∞,則電流互感器相當于理想電流源,勵磁電流只取決于負載電流,而與變壓器無關。但實際上,由于電流互感器并不是理想的恒流源,其勵磁電抗X″并不是無窮大,尤其是當電流互感器的磁路有氣隙時,勵磁電抗X″較小,因此可以起到復勵阻抗的作用,而不必特意外加復勵阻抗。

為了分析方便,將勵磁電路等效到交流側,勵磁阻抗為g,j=u+jk,其中l為勵磁電阻,包括勵磁繞組電阻和整流器的正向電阻,焉為勵磁繞組的電抗。電流互感器用一個非理想的受控電流源表示,與其并聯的阻抗z為電流互感器的勵磁電抗,即z=jXm,幻為電流互感器的變流比,Κr=l=y,r為負載電流。

變壓器用受控電壓源表示,Ku為變壓器的變壓比。其等效電路如圖4-8所示。

根據疊加原理受控電壓源,產控電流產生的電流成。由圖4-8可得由變壓器產生的流分量為:

圖4-8 相復勵電路的等效電路

圖4-9 不同性質負載時的相量圖,(a)阻感性負載 (b)純電阻負載

由圖可見,由變壓器產生的勵磁電流分量r功的大小正比于發電機端電壓LJ,由電流互感器產生的勵磁電流分量r″的大小正比于發電機的負載電流r,兩個電流分量的相位差與負載的性質即甲的大小有關。據此可以畫出發電機帶純電阻負載時的相量圖,如圖4-9(b)所示。

純電感負載及純電容負載時的相量圖如圖4-10(a)、(b)所示。

圖4-10 不同性質負載時的相量圖

純電容負載電阻負載,其功率因數為1,即u=0,ε=π/2,ru與ri互相垂直,如圖4-9所示。因此,合成勵磁電流的大小為對純電感負載,其功率因數為零,即甲=π/29ε=0,這時與的大小為:rk與rb同相位,如圖4-10與j=k+m.

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